Les mysticètes (Mysticeti) ou cétacés à fanons, ou encore vraies baleines, forment un micro-ordre de cétacés. Ce groupe est caractérisé par la possession de fanons (contrairement aux dents des odontocètes, ou cétacés à dents). Le terme mysticète vient du grec ancien « mystax » (lèvre supérieure) qui a donné « moustache ».
vignette|upright=1.1|La baleine bleue est le plus gros animal actuel, et le plus lourd ayant jamais existé.
Les mysticètes sont les animaux les plus grands de la planète vivant à notre époque. Seuls quelques dinosaures, comme Amphicoelias ( de long), les dépassent. Leur taille varie beaucoup, de pour la petite baleine pygmée jusqu'à pour la baleine bleue australe. Leur poids est compris entre pour la baleine pygmée et pour la baleine bleue, pour une moyenne de . Cela fait très probablement de la baleine bleue l'animal le plus lourd de tous les temps, aucun des dinosaures géants n'approchant une telle masse (rendue possible par le fait que dans l'eau la baleine n'a pas à se porter).
Les différentes espèces sont généralement d'un gris plus ou moins sombre. Les flancs sont plus pâles, le ventre est clair et le dos foncé, afin de camoufler l'animal selon qu'on le voit du fond ou de la surface (la clarté ventrale s'accorde avec la lumière du ciel tandis que le dos est semblable à la couleur des fonds marins). Des cas de leucisme et plus rarement d'albinisme ont été observés et concernent 5 % des balénidés austraux, mais seulement chez les petits qui perdent cette pigmentation en grandissant pour prendre un coloris classique.
Les rorquals, les baleines pygmées et les baleines grises possèdent des sillons gulaires, variant de quelques-uns pour ces dernières à plus d'une cinquantaine en moyenne pour les rorquals, sauf la mégaptère qui en a entre 12 et 36. Ces sillons jouent un rôle important dans l'alimentation.
Les baleines ont deux évents au-dessus de la tête, sortes de narines servant à respirer.
Les mysticètes sont hydrodynamiques, particulièrement les rorquals qui sont fusiformes.
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Les Balénoptéridés (Balaenopteridae), également appelées rorquals, forment une famille de cétacés à fanons, qui se distinguent par leurs sillons ventraux au niveau de la gorge. Cette famille regroupe une dizaine d'espèces encore vivantes, parmi lesquelles les plus grandes baleines, dans deux genres. Le nombre d'espèces varie selon les classifications, en effet plusieurs espèces n'ont été identifiées que depuis la mise en place des analyses phylogénétiques.
Le rorqual commun (Balaenoptera physalus) est une espèce de cétacé de la famille des Balaenopteridae. Après la baleine bleue, et avec une longueur d'environ , c'est le deuxième plus grand mammifère vivant sur la planète. On le trouve dans tous les océans, ainsi qu'en mer Méditerranée, il a une grande longévité, probablement une centaine d'années. L'espèce, protégée après avoir été considérée comme menacée par l'UICN, passe au statut en 2018. vignette|Rorqual commun adulte à l'échelle humaine.
Le ( ou ), communément appelé cachalot et parfois cachalot macrocéphale, est une espèce de cétacés à dents de la famille des physétéridés et unique représentant actuel de son genre, Physeter. Il est l'une des trois espèces encore vivantes de sa super-famille, avec le cachalot pygmée (Kogia breviceps) et le cachalot nain (K. sima). Il a une répartition cosmopolite, fréquentant tous les océans et une grande majorité des mers du monde. Cependant, seuls les mâles se risquent dans les eaux arctiques et antarctiques, les femelles restant avec leurs jeunes dans les eaux plus chaudes.
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